“Anode-free” Zn/LiFePO4 aqueous batteries boosted by hybrid electrolyte

阳极 电解质 法拉第效率 电池(电) 电化学 材料科学 剥离(纤维) 水溶液 化学工程 电偶阳极 乙二醇 无机化学 化学 电极 冶金 复合材料 阴极保护 有机化学 功率(物理) 物理化学 工程类 物理 量子力学
作者
Jingying Duan,Luofu Min,Mengqian Wu,Ting Yang,Mingming Chen,Chengyang Wang
出处
期刊:Journal of Industrial and Engineering Chemistry [Elsevier BV]
卷期号:114: 317-322 被引量:14
标识
DOI:10.1016/j.jiec.2022.07.021
摘要

Aqueous rechargeable batteries with Zn as anode directly have become prospective alternatives to conventional lithium-ion batteries. However, the growth of zinc dendrites restricts the practical application of Zn anode greatly. In addition, the use of thick zinc foil as anode also increases the total weight of the battery and impacts the whole energy density. Herein, a kind of “anode-free” Zn/LiFePO4 battery (zero-excess Zn) is designed to solve such problems, and corresponding electrolyte is optimized to ensure the electrochemical performance. As a result, ethylene glycol (EG) is added to the aqueous electrolyte with 1.5 M Zn(CF3SO3)2 and 1.5 M LiCF3SO3 as solutes, which not only improves the stability of the electrolyte, but also inhibits the growth of zinc dendrites. And the Zn/Cu batteries with 70 vol% EG/H2O hybrid electrolyte show highly reversible Zn plating/stripping process, in which the average coulombic efficiency (ACE) is as high as 99.77 % at a current density of 1 mA cm−2. In order to better adapt to the “anode-free” Zn/LiFePO4 battery system, the ratio of Zn2+ to Li+ ions in this electrolyte is further optimized, and it’s found that the battery with 2 M Zn(CF3SO3)2 + 1 M LiCF3SO3-70 vol% EG/H2O electrolyte shows the most excellent electrochemical stability, in which the capacity retention rate is 75.2 % after 100 cycles at a current density of 1 mA cm−2. Our work makes it possible for the application of aqueous “anode-free” batteries.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
1秒前
1秒前
山野发布了新的文献求助10
2秒前
予荷完成签到 ,获得积分10
3秒前
张辰熙完成签到 ,获得积分10
4秒前
慕青应助琼12采纳,获得10
5秒前
小编一枚发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
8秒前
8秒前
noahyue完成签到,获得积分20
8秒前
973382868发布了新的文献求助10
10秒前
开心完成签到,获得积分10
10秒前
123wwb发布了新的文献求助10
11秒前
满意血茗完成签到,获得积分10
12秒前
小马发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
14秒前
动听千山发布了新的文献求助10
14秒前
谨慎橘子完成签到,获得积分20
14秒前
qaq123456关注了科研通微信公众号
15秒前
16秒前
漂亮恶天完成签到,获得积分10
17秒前
Ken发布了新的文献求助10
17秒前
CodeCraft应助caiya采纳,获得10
17秒前
cdercder应助stark采纳,获得10
17秒前
lyu应助YY230512采纳,获得10
17秒前
vvvvvv完成签到,获得积分10
19秒前
huxuehong完成签到 ,获得积分10
20秒前
小马完成签到,获得积分20
20秒前
充电宝应助纸飞机采纳,获得10
20秒前
JamesPei应助建浩采纳,获得10
21秒前
JIAYU发布了新的文献求助10
22秒前
lyu应助冷傲悟空采纳,获得10
22秒前
Orange应助冷傲悟空采纳,获得10
22秒前
fuzhou完成签到,获得积分10
22秒前
23秒前
思源应助动听千山采纳,获得10
24秒前
可爱的小福宝完成签到,获得积分10
24秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 2500
Evidence Summary. Injection (subcutaneous):op- timal administration 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
Curating Socialism: A Handbook of International Art Exhibitions 1947-1989 530
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7468745
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9063663
关于积分的说明 19323299
捐赠科研通 7089078
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3245111
关于科研通互助平台的介绍 2413819
邀请新用户注册赠送积分活动 2230191